Los tres tipos más comunes de bancos de carga son resistivos, inductivos y capacitivos. Tanto las cargas inductivas como las capacitivas crean lo que se conoce como reactancia en un circuito de CA. La reactancia es la oposición de un elemento de circuito a una corriente alterna, causada por la acumulación de campos eléctricos o magnéticos en el elemento debido a la corriente y es el componente «imaginario» de la impedancia, o la resistencia a las señales de CA a una cierta frecuencia. La reactancia capacitiva es igual a 1/(2⋅π⋅f⋅C), y la reactancia inductiva es igual a 2⋅π⋅f⋅L. La unidad de reactancia es el ohm. La reactancia inductiva resiste el cambio a la corriente, causando que la corriente del circuito se retrase en el voltaje. La reactancia capacitiva resiste el cambio de voltaje, causando que la corriente del circuito conduzca al voltaje.
Banco de carga resistidaeditar
Un banco de carga resistivo, el tipo más común, proporciona carga equivalente para generadores y motores principales. Es decir, por cada kilovatio (o caballo de fuerza) de carga aplicada al generador por el banco de carga, el generador aplica una cantidad igual de carga al motor principal. Por lo tanto, un banco de carga resistivo elimina la energía del sistema completo: banco de carga del generador—generador del motor principal—motor principal del combustible. La energía adicional se elimina como consecuencia de la operación del banco de carga resistivo: calor residual del refrigerante, pérdidas de gases de escape y generadores y energía consumida por dispositivos accesorios. Un banco de carga resistivo afecta a todos los aspectos de un sistema de generación.
La carga de un banco de carga resistivo se crea mediante la conversión de energía eléctrica en calor a través de resistencias de alta potencia, como las resistencias de red. Este calor debe disiparse del banco de carga, ya sea por aire o por agua, por medios forzados o por convección.
En un sistema de prueba, una carga resistiva simula cargas resistivas de la vida real, como iluminación incandescente y cargas de calefacción, así como el componente de factor de potencia resistivo o unitario de cargas magnéticas (motores, transformadores).
El tipo más común utiliza resistencia de alambre, generalmente con refrigeración por ventilador, y este tipo a menudo es portátil y se mueve de generador a generador para fines de prueba. A veces una carga de este tipo está incorporada en un edificio, pero esto es inusual.
Rara vez se utiliza un reóstato de agua salada. Se puede improvisar fácilmente, lo que lo hace útil en lugares remotos.
Para probar baterías de automóviles, un banco de carga de pila de carbono permite colocar una carga ajustable en la batería o el sistema de carga, lo que permite una simulación precisa de la carga pesada en la batería durante el arranque del motor. Estos dispositivos suelen ser portátiles y pueden incluir mediciones para mostrar el voltaje y la corriente.
Banco de carga inductivaeditar
Una carga inductiva incluye cargas inductivas (factor de potencia de retraso).
Una carga inductiva consiste en un elemento reactivo de núcleo de hierro que, cuando se usa junto con un banco de carga resistivo, crea una carga de factor de potencia de retraso. Por lo general, la carga inductiva se clasificará con un valor numérico del 75% del de la carga resistiva correspondiente, de modo que cuando se aplica en conjunto, se proporciona una carga de factor de potencia de 0,8 resultante. Es decir, por cada 100 kW de carga resistiva, se proporcionan 75 kVAr de carga inductiva. Otras relaciones son posibles para obtener otras clasificaciones de factor de potencia. Se utiliza una carga inductiva para simular cargas comerciales mixtas de la vida real que consisten en iluminación, calefacción, motores, transformadores, etc. Con un banco de carga resistivo-inductivo, es posible realizar pruebas de sistema de potencia completa, ya que la impedancia proporcionada suministra corrientes fuera de fase con voltaje y permite la evaluación del rendimiento de generadores, reguladores de voltaje, cambiadores de tomas de carga, conductores, aparamenta y otros equipos.
Banco de carga capacitivaeditar
Un banco de carga capacitivo o banco de condensadores es similar a un banco de carga inductivo en clasificación y propósito, excepto que se crean cargas de factor de potencia principales, por lo que la potencia reactiva se suministra a partir de estas cargas al sistema, por lo tanto, mejora el factor de potencia. Estas cargas simulan ciertas cargas electrónicas o no lineales típicas de las industrias de telecomunicaciones, informática o UPS.
Banco de carga reactivo Resistivoeditar
Un banco de carga combinado generalmente consta de elementos resistivos e inductores que se pueden usar para proporcionar pruebas de carga en PF (rezagado) sin unidad, incluida la capacidad de probar el grupo electrógeno completamente a una clasificación de kVA de placa de identificación al 100%. Los bancos de carga combinados incorporan resistencias e inductores, todos en una sola construcción que se pueden conmutar de forma independiente para permitir pruebas de factor de potencia de retardo solo resistivo, solo inductivo o variable. Los bancos de carga combinados se clasifican en kilovoltios-amperios (kVA). Vale la pena señalar que los bancos de carga combinados también pueden consistir en resistivos, inductivos y capacitivos (RLC).
Normalmente, las instalaciones requieren dispositivos accionados por motor, transformadores y condensadores. Si este es el caso, los bancos de carga utilizados para las pruebas requieren compensación de potencia reactiva. La solución ideal es una combinación de elementos resistivos y reactivos en un paquete de banco de carga.
Las cargas resistivas / reactivas son capaces de imitar las cargas del motor y los dispositivos electromagnéticos dentro de un sistema de potencia, así como proporcionar cargas puramente resistivas.
Muchos generadores y turbinas de respaldo deben ponerse en marcha a la capacidad de la placa de identificación utilizando una combinación de carga resistiva y reactiva para calificar completamente su capacidad operativa. El uso de un banco de carga resistivo/reactivo permite realizar pruebas exhaustivas desde una sola unidad. Una gama de bancos de carga resistivos/reactivos están disponibles para simular este tipo de cargas en una fuente de energía y los transformadores, relés e interruptores que distribuirán la energía en toda la instalación.
Los bancos de carga resistivos / reactivos son excelentes opciones para probar turbinas, aparamenta, SAI rotativos, generadores y sistemas SAI. También se pueden usar para pruebas de sistemas integrados de sistemas de protección de subestaciones de servicios públicos, particularmente para relés más complejos como distancia, sobrecorriente direccional, direccional de potencia y otros. A menudo se requiere una carga resistiva/reactiva inductiva y/o capacitiva para probar los inversores solares para garantizar que los paneles solares puedan dejar de producir electricidad en caso de un corte de energía. Los bancos de carga combinados resistivo/reactivo se utilizan para probar el grupo electrógeno del motor en su factor de potencia nominal. En la mayoría de los casos, este es un factor de potencia de 0,8.
Banco de carga electrónicaeditar
Un banco de carga electrónico tiende a ser un diseño completamente programable, refrigerado por aire o agua, utilizado para simular una carga de estado sólido y para proporcionar potencia constante y carga de corriente en circuitos para pruebas de precisión.